具有可替换部分的气雾产生装置的制作方法

本发明主张在2016年12月5日所申请的美国专利现有申请案us62/429,910号，并且在此通过引用将其全部内容并入。

本发明涉及一种气雾产生装置，或更具体地说是一种具有可替换部分的气雾产生装置。

背景技术：

气雾化器(aerosolizer)，亦称为雾化器(nebulizer)或喷雾器(atomizer)，用来将让病患以吸入的方式进行给药。特别的是，液体药剂会被分解成具有微小粒子或液滴的气雾(aerosol)，使得使用药剂的病患可以得到较有效率的吸入效率以及吸收效率。而上述微小粒子的大小可根据不同的呼吸状况来进行调整，例如：慢性阻塞性肺疾(chronicobstructivepulmonarydisease，copd)。典型的气雾产生模块包含：穿孔膜和振动元件。振动元件产生振动的其中一种方式是通过结合压电材料(pzt)。振动将被提供给穿过穿孔膜的液体，因而产生气雾。

具有内部腔室的储液器或液体容器(例如：药瓶)储存提供给气雾剂产生模块的液体药剂。振动元件振动穿过多孔膜的液体药剂，而产生气雾。典型地，气雾产生模块可以永久地固定至液体容器或者与液体容器一体成型。气雾产生模块可以通过黏合剂或其他已知的固定方式永久地固定至液体容器上。因此，一旦液体药剂耗尽，整个气雾产生装置(包含气雾剂生成模块在内)将被扔掉。

为了实现预期的气雾化，液体容器可能需要在每次使用之前均进行清洁。而穿孔膜也需要相同的程序。如果液体容器和/或穿孔膜没有适当清洁，则可能会缩短雾化器的使用寿命。举例来说，残留物可能形成并阻塞穿孔膜或液体容器的开口。前述状况可能会进一步加速导致振动元件的劣化，从而降低雾化效率。且清洁不足也可能导致污染，从而危害医疗。然而，上述风险可以通过在每次处理中使用一套新的气雾生成模块和液体容器来减低发生。但是，如此一来会大幅增加病人的经济负担。

因此，本发明的目的在于设计一种具有可替换部件的气雾产生装置，例如：药瓶及其组件。某些部分可以在每次治疗后进行移除，而其他成分则可以保存以供重复使用。

技术实现要素：

本发明提供了一种气雾产生装置，其包括药瓶、盖组件以及容座。药瓶能够储存液体药剂，并且其包含被夹持环保持位置的可贯穿密封件。盖组件包含具有延伸穿透的内孔的致动器、连接至致动器的穿孔膜、紧固件以及第一配合元件。紧固件适于将盖组件以可拆卸地方式固定至药瓶上，而使得穿孔膜与可贯穿密封件对齐。容座被用以容纳带有药瓶的盖组件，并且容座包含驱动元件以及能够与盖组件的第一配合元件配合的第二配合元件。当容座接合盖组件时，驱动元件与穿孔膜对齐并连通。致动器的运作贯穿可贯穿密封件，因而使得液体药剂通过内孔并且流至到穿孔膜。驱动元件将振动穿孔膜上的液体药剂以产生气雾。

本发明还提供了一种用于气雾剂产生器的可更换药瓶组件。药瓶组件包含：药瓶和盖组件。所述药瓶能够储存液体药剂。药瓶包含被夹持环保持位置的可贯穿密封件。盖组件包含：盖体和致动器。盖体包含：穿孔膜。致动器被容纳于盖体之内，并且其包含延伸穿透的内孔。致动器连接至穿孔膜，使得内孔与穿孔膜连通。盖体适于在夹持环上以可拆卸地方式扣合，使得穿孔膜与可贯穿密封件对齐。在致动器移动时，药瓶的可贯穿的密封件被贯穿并且液体药剂从药瓶通过内孔流至穿孔膜。可更换的药瓶组件适于与气雾剂产生器以可分离方式接合。

本发明还提供了一种用于操作气雾器的方法。液体药剂储存于包含可贯穿密封件的药瓶中。盖组件以可拆卸地方式固定于药瓶上，以形成药瓶组件。因此，盖组件上的穿孔膜与药瓶的可贯穿密封件对齐。随后致动固定于药瓶上的盖组件，以贯穿可贯穿密封件。药瓶组件以上述的可分离方式与容座接合，即液体药剂通过重力被移动至穿孔膜。所述容座的驱动元件以所述驱动元件与所述穿孔膜连通的方式与所述穿孔膜对齐。驱动元件被启动而使经过穿孔膜的液体药剂雾化以产生气雾。

【附图说明】

附图图片中通过示例而非局限性方法展示出了一个或多个实施例，其中具有相同参考数位编号的元件始终表示类似元件。附图并非等比例图，除非另有披露。

图1示出一种气雾产生装置，其符合本专利申请说明的部分实施例。

图2示出一种药瓶的侧面视图，其符合本专利申请说明的部分实施例。

图3～4示出一种盖组件的俯视图以及透视图，其符合本专利申请说明的部分实施例。

图5～7示出一种将盖组件固定至药瓶以使液体药剂准备好产生气雾的程序，其符合本专利申请说明的部分实施例。

图8～11示出一种气雾产生器的使用方法，其符合本专利申请说明的部分实施例。

图12～14示出一种盖组件的设计，其符合本专利申请说明的部分实施例。

图15示出一种药瓶的设计，其符合本专利申请说明的部分实施例。

本附图仅为示意图，且并不进一步限制其他可能的变化。在附图中，为达到说明目的，一些元件的尺寸可能过大，且未按比例绘制。该尺寸和相对尺寸不一定对应于本发明的实际实施方式。本专利申请中的所有参考标记不得解释为对本专利申请中权利要求范围的限制。在各个附图中，类似的参考符号表示类似元件。

【具体实施方式】

以下内容详细讨论了本专利申请说明中实施例的相关制造和使用。然而，应当理解以下实施例提供了许多可实施的发明概念，此类概念可能体现在各类具体情况中。以下所讨论的具体实施例仅说明了制造和使用实施例的具体方式，且未进一步限制本专利申请说明的范围。

在各类视图和说明性实施例中，类似的参考数位用于表示类似元件。接下来我们将详细参考附图中所示的典型实施例。附图和描述中尽可能使用相同的参考数字来表示相同或相似部件。在附图中，出于清晰和方便目的，形状和厚度可能会放大。根据本专利申请说明，本专利申请说明的描述将特别针对构成装置的一部分、或直接与装置一同工作的元件。应当理解，对于未具体表示或描述的元件，其形式可能多种多样。本专利申请说明中，“一项实施例”或“某一实施例”的引用是指关于该实施例所描述的某一特定特征、结构、或特性包含于至少一项实施例中。因此，本专利申请说明中不同位置出现的短语“在一项实施例中”或“在某一实施例中”不一定均指同一实施例。此外，上述特定特征、结构或特性可通过任何适宜方式在一项或多项实施例中进行组合。应当理解，以下附图未按比例绘制；更准确地说，此类附图仅可用于说明。

在附图的各类视图中，类似参考编号用于标示相同或相似的元件，同时表示和描述了本专利申请说明的说明性实施例。附图不一定按比例绘制，且在某些情况下，为达到说明目的，附图已放大和/或简化。本领域中的普通技术人员须根据本专利申请说明的以下说明性实施例来理解本专利申请说明的多种可能的应用和变体。

应当理解，当某组件被称为位于另一组件“上”时，其可直接位于另一元件上，或者某元件与所述另一元件间也可能存在中间元件。相比之下，当组件被称为“直接位于”另一组件“上”时，则无中间组件。

应当理解，除非上下文另有明确指示，否则单数形式“一”、“某”、“该”、“所述”也包含复数形式。此外，诸如“底部”和“顶部”的相对术语在本文中可用于描述某元件与其他元件的关系，如以下各附图所示。

应当理解，当某组件被描述为位于其他组件的“下方”或“下面”时，也可解释为位于所述其他组件的“上方”或“上面”。因此，示例性术语“下方”或“下面”也可包括解释为上方和下方两者。

除非另有定义，否则本文使用的所有术语(包括科技术语)的意义与本专利申请说明所属领域的普通技术人员通常所理解的含义相同。应当进一步理解，常用词典中定义的术语的含义应当与相关领域和本专利申请说明的上下文中的含义一致，且不会解释地过于理想化或过于正式，除非本文中明确定义。

图1示出了本发明中一些实施例的气雾产生装置10。气雾产生装置10包含药瓶组件20和容座300。药瓶组件20包含：药瓶100和盖组件200。药瓶100装填液体药剂。在一个示例中，药瓶100被设计于仅含单一剂量。如以下的说明内容和实施例中讨论的，盖组件200以可拆卸地方式固定至药瓶100上。当盖组件200被固定至药瓶100上时，形成药瓶组件20。药瓶组件20被设计成能够以可拆卸地方式(即其是可移除的)接合容座300。当与容座300接合时，液体药剂被引导流过盖组件200，并释放至容座300中以用于产生雾化。药瓶组件20是可移除的和一次性的，而容座300被设计可重复使用。以上述的方式，使用气雾产生装置10的成本大幅降低。由于在每个新的治疗周期中使用一组新的药瓶组件20和其中的药物，所以药瓶组件20的一次性性质也降低了污染风险。用户可以在每次治疗中始终吸入新鲜和精确的药剂量。而且，当药瓶组件20脱离时，使用者可以进一步清洁和消毒气雾产生装置10的其余部分。前述内容减少了气雾产生装置10堵塞的可能性，因此增加了其寿命和雾化效率。

图2示出了依据本发明的一些实施例中药瓶100的侧面视图。药瓶100包含：可贯穿密封件110和夹持环120。可贯穿密封件110可以是金属或惰性塑料层或弹性塞或任何可稳固密封药瓶的常规方法。可贯穿密封件110通过具有中心孔的夹持环120保持与药瓶100的颈部140密封接合，所述中心孔可让致动器插入而破坏密封件，即通过将塞子击穿而推入药瓶100或通过刺穿密封层。夹持环120可以由例如阳极氧化铝的金属制成。药瓶100还存储液体药剂130。液体药剂130的量可以依据所需的剂量而进行调整，例如：单一剂量或多个剂量。在另一个实施例中，可贯穿密封件110被覆盖至夹持环120的顶部表面。可贯穿密封件110防止液体药剂130泄漏出药瓶100，并确保其内部的液体或气体不与外部环境接触。

图3～4示出了依据本发明的一些实施例中气雾产生装置10的盖组件200的俯视图和透视图。盖组件200包含沿着周向延伸的撑肋210、致动器230、穿孔膜236、紧固件260和盖体290。盖组件200可以经由撑肋210以可拆卸地方式与容座300接合。在一个示例中，紧固件260装配于盖体290上。多孔膜236可由聚酰亚胺、聚乙烯(pe)、聚丙烯(pp)、聚醚醚酮(peek)和/或其组成的高分子聚合物所制成。在一些实施例中，穿孔膜236可以与盖体290一体成型；两者由相同材料或相同组成所制成。在一些实施例中，盖体290是由金属制成。穿孔膜236固定至盖体290的顶部表面。致动器230包含延伸穿过其中的内孔232，使得液体药剂130可以从药瓶100流至穿孔膜236。更明确地，致动器230与穿孔膜236耦合，使得内孔232与穿孔膜236连通。致动器230也被容纳于盖体290之内。具体而言，致动器230与盖体290一起被设置成在操作时沿着x-y方向(如图4～7所示)移动，以便刺穿或击穿可贯穿密封件110。当盖组件200被固定至药瓶100时，紧固件260将盖组件200以可拆卸的方式固定至药瓶100的颈部140处的夹持环120，并且将穿孔膜236与可贯穿密封件110对齐。

紧固件260可以使用不同的连接机构将盖组件200以可拆卸地方式固定至药瓶100。连接机构包含：扣合、压入套合、榫槽接合、柱塞配合以及压合。在一个较佳实施例中，紧固件260可被用以将盖组件200以可拆卸地方式扣合在药瓶100的颈部140处的夹持环120上。上述接合可以将穿孔膜236与药瓶的密封件110对齐。值得注意的是，本发明不限于此，并且所属领域的具有通常知识的人可以理解，所属领域中任何已知的耦合机制都在本发明的范围内。

在某些实施例中，致动器230包含从内孔232所延伸的一个或多个突起250。致动器230还可以具有防呆设计，以防止在药瓶100翻转时可贯穿密封件110阻塞液体药剂130的流动。举例来说，突起250可以被设置成沿周向相间隔，使得液体药剂130可以通过突起250间的空间而流入内孔232。在其他实施例中，从内孔232延伸出的突起250的长度可以是不均等的。因此，液体药剂130可以流过由不同长度的突起250所形成的空间。在某些实施例中，突起250是环形突起，其侧壁具有至少一个通孔。因此在此状况之下，即使环形突起上的开口被可贯穿密封件110阻塞，液体药物也可以通过通孔而流至内孔232。

在某些实施例中，盖组件200还可以包含夹在致动器230和夹持环120间的o形环220。当盖组件200被固定至药瓶100时，o形环220通过填充致动器230和夹持环120间的微小间隙(未示出)来达成液体密封或气体密封。如此一来，当可贯穿密封件110被贯穿并且药瓶100被翻转时，则o形环220防止任何液体药剂130的泄漏。换句话说，o形环220确保液体药剂130仅通过内孔232离开药瓶100至穿孔膜236。

图5～7示出了依据本发明的一些实施例中将盖组件200固定至药瓶100的流程。一旦盖组件200被固定至药瓶100上，就形成药瓶组件20，并且液体药剂130可以与穿孔膜236连通以用于雾化。图5示出了致动器230的第一位置。图6示出了致动器230的第二位置。图7示出了可贯穿密封件110被贯穿时的示例性状态。

在某些实施例中，将盖组件200固定至药瓶100的流程被分成两个阶段。

在如图5所示出的第一阶段中，致动器230在对准力f1使盖组件200朝向药瓶100移动时处于第一位置，并且使得紧固件260将盖组件200固定至药瓶100上，即通过夹紧药瓶100的颈部140处。在另一个示例中，紧固件260可以被用以可拆卸地方式扣接药瓶100的卡合件262和264。在一个示例中，卡合件262和264沿周向间隔开并向内突出。在所述第一阶段中，可贯穿密封件110未被贯穿，而致动器230可接触或可不接触可贯穿密封件110。

在如图6所示出的第二阶段中，致动器230通过致动力f2移动到第二位置。换句话说，在致动时致动器230移动至第二位置以贯穿可贯穿密封件110。在某些实施例中，在第二阶段中，可贯穿密封件110可以是弹性塞，并且其将被致动器230击穿推入至药瓶100中。在某些实施例中，致动力f2大于对准力f1，因为贯穿可贯穿密封件110需要比仅将盖组件200向药瓶100移动的力量更大。如图7所示，弹性塞在被致动器230击穿推入之后而落入药瓶100中。在一些其他实施例中，在所述第二阶段中，可贯穿密封件110(其可以是金属或塑胶层)被致动器230刺穿。

在某些情况下，气雾产生装置10的使用者可以优选将药瓶100和盖组件200预先组装好。在第一阶段中，使用者可以将药瓶100和盖组件200一起运送，且同时保持可贯穿密封件110完好无损。上述的设计避免了同时携带两个单独部件的麻烦。

图8～11示出了如何组装气雾产生装置10。更明确地，药瓶组件20适于以可分离方式接合容座300(例如：以可拆卸座装方式)，而使得药瓶组件20是可移除的，并且在需要时可以被替换。在图8中，药瓶组件20被倒置以便接合容座300。更明确地，倒置的药瓶组件20确保液体药剂130在可贯穿密封件110被移除时可以通过重力到达穿孔膜236。应力f3被用于使药瓶组件20与容座300接合。具体而言，在一个示例中，盖组件200上的撑肋210以可拆卸座装的方式与容座300上的配合槽310配合。在一些示例中，撑肋210可以是任何可用形式的第一配合元件，并且配合槽310可以是任何可用形式的第二配合元件，只要第一和第二配合元件可以适当地彼此接合即可。在一些示例中，第一配合元件和第二配合元件之间的配合机构可以是扣合、压入套合、榫槽接合、柱塞配合以及压合中的任一种。在图9中，药瓶组件20进一步通过旋转力f4将撑肋(未示出)旋转至配合槽310中。如此一来，药瓶组件20被稳固地接合至容座300。因此，容座300的驱动元件(未示出)与穿孔膜236(未示出)对准并接触。更明确地，驱动元件包括与基板耦合的金属制成的压电元件。基板包含与穿孔膜236接触的突起250，并且由压电元件所产生的振动能量经由突起250传递至穿孔膜以产生雾化。在某些实施例中，突起可以使穿孔膜产生一定程度的变形(即挤压)，以实现更好的雾化效果。液体药剂130可以从药瓶100流出，并且穿过致动器230的内孔232(未示出)而到达穿孔膜236(未示出)，最后当驱动元件振动液体药剂130时，在所述穿孔膜236处发生雾化。

在图10中所示出，当液体药物130被耗尽和/或使用者想更换药瓶组件20时，药瓶组件20可以通过旋转力f5沿着与啮合相反的方向旋转而使药瓶组件20分离。换句话说，撑肋210滑离固定位置而使药瓶组件20分离。在图11中所示，药瓶组件20通过分离力f6从容座300被移除。药瓶组件20可以被抛弃。

图12～14示出了依据本发明的一些实施例中盖组件200的设计。盖组件200还可以包含弹性臂270和连接至弹性臂270的套环280。套环280在颈部140处接合药瓶100，如图13中所示。当盖组件200不与药瓶100接合时，弹性臂270避免盖组件200与药瓶100分离。借助于上述部件，盖组件200可以预先与药瓶100连接。当药瓶组件20被用于雾化时，弹性臂270可以被弯曲使得盖组件200接合药瓶100。如图14中所示，盖组件200与药瓶100的接合将可贯穿密封件110(例如：塞子)击穿推入药瓶100以贯穿密封。

图15示出依据本发明的一些实施例中药瓶100的设计。药瓶100可以包含第一腔室150和第二腔室160。第一腔室150比第二腔室160更靠近药瓶100的开口。第一腔室150通过密封件170与第二室160隔开，以达成液密或气密。在某些实施例中，密封件170是分隔膜。在一个示例中，第一腔室150用于存储液体药物130，第二腔室150则用于储放固体药物180(例如：粉末的形式)。当可贯穿密封件110通过盖组件200与药瓶100的接合而被贯穿时，第一腔室150的液压增加。如此一来，密封件170也被第一腔室150所增加的压力贯穿。因此，两个腔室150和160连通，而使得液体药剂130和固体药物180可以混合。使用上述设计可以更佳地保存固体药物180。在一个示例中，第一腔室150可以是真空，并且液体药剂130被设置于第二腔室160中。因此，即使密封件110被损害并且第一腔室150暴露于外部环境，液体药剂130的密封仍然完好的。换句话说，上述设置提供了额外的安全性，以避免液体药剂130在预期使用之前与环境接触。

本发明中的致动器的操作或移动不限于特定的方式。在一个示例中，当使用者将其中包含致动器230的盖组件200推至药瓶100上时，则可以产生接合，以使致动器230破坏或移动可贯穿密封件110。另一示例性接合可以是使用连续的螺纹将盖组件200旋在药瓶100上，直到可贯穿密封件110被贯穿。

尽管上述已经详细描述了本发明及其优点，但是应该理解，在不脱离以下所附的权利要求限定的本发明的精神和范围的情况下，可以在此做出各种改变、替换和修改。举例来说，上述讨论的许多过程可以以不同的方法实现，并由其他过程或其组合替代。

此外，本发明的申请范围并非旨在限于本说明书中所描述的过程、机器、制造、物质组成、手段、方法和步骤的特定实施例。如所属领域的具有通常知识的人员将从本发明内容中容易理解的是，目前存在或将来开发的过程、机器、制造、物质组成、手段、方法和步骤，其执行基本上相同的功能或实现与依据本发明描述的对应实施例是属于基本上相同的结果。因此，以下所依附权利要求其旨在于其范围内容包含所述的过程、机器、制造、物质组成、手段、方法和步骤。